Γωνίες Στροφής Αεραγωγών
Λύσεις πτερυγίων καθοδήγησης υψηλής απόδοσης για αεροσήραγγες, συστήματα HVAC και βιομηχανικές εφαρμογές
Εισαγωγή στα Πτερύγια Καθοδήγησης
Στον τομέα της διαχείρισης ροής αέρα, ο σχεδιασμός των γωνιών αγωγών παίζει βασικό ρόλο στην απόδοση και τη λειτουργικότητα του εξαερισμού, των συστημάτων HVAC και των αεροσήραγγων. Όταν ο αέρας αναγκάζεται να κάνει μια απότομη στροφή, όπως απαιτείται συχνά στα δίκτυα αγωγών, συναντά αυξημένη υδραυλική αντίσταση, οδηγώντας σε υψηλότερες απώλειες πίεσης και τύρβη. Αυτό όχι μόνο θέτει σε κίνδυνο την απόδοση του συστήματος απαιτώντας περισσότερη ενέργεια για τη διατήρηση της ροής αέρα, αλλά επηρεάζει επίσης τη δομική ακεραιότητα του δικτύου αγωγών λόγω των άνισων πιέσεων που ασκούνται από τις τυρβώδεις ροές.
Εδώ είναι που τα πτερύγια καθοδήγησης, γνωστά και ως γωνιακά πτερύγια ή οδηγητικά πτερύγια, μπαίνουν στο παιχνίδι (Σχ.1). Σχεδιασμένα για να εγκαθίστανται μέσα στις γωνίες, τα γωνιακά πτερύγια αγωγού επιτρέπουν στον αέρα να πλοηγείται στη στροφή με ελάχιστη αντίσταση, μειώνοντας αποτελεσματικά τις απώλειες πίεσης και μετριάζοντας την τύρβη χωρίς την ανάγκη για τον πρόσθετο χώρο που απαιτούν οι ομαλές καμπύλες ακτίνας. Αυτό καθιστά τα πτερύγια καθοδήγησης μια ιδανική λύση για τη διαχείριση της ροής αέρα αποτελεσματικά σε συμπαγή χώρο.
Σχ.1. Συγκρότημα γωνιακού τμήματος πτερυγίου καθοδήγησης Tunnel Tech
Τμήματα πτερυγίων καθοδήγησης υψηλής απόδοσης που ανταγωνίζονται γενικές λύσεις HVAC.
Η παραδοσιακή λύση για την αντιμετώπιση των αναφερόμενων επιβλαβών φαινομένων αυξημένης τύρβης, απώλειας πίεσης και θορύβου σε έναν απότομα καμπυλωμένο αγωγό είναι ο σχεδιασμός ακτινικών γωνιών αγωγών (Σχ.2 και Σχ.4, περίπτωση 2). Αυτές οι γωνίες, αν και αποτελεσματικές σε κάποιο μετριασμό της τύρβης, του θορύβου και των απωλειών πίεσης (που είναι κοινές σε μια απότομη στροφή όπως φαίνεται στο Σχ.4, περίπτωση 1), έχουν το δικό τους σύνολο προβλημάτων.
Αρκετά παραδοσιακά δίκτυα αγωγών εξαερισμού με στροφή κατασκευασμένη από ομαλά καμπυλωμένη λαμαρίνα με λυγισμένους οδηγούς ροής παρουσιάζονται στο Σχ.2 στα αριστερά. Η εικόνα αντιπροσωπεύει λίγα παραδείγματα τυπικών παραλλαγών που χρησιμοποιούνται συνήθως σε αγωγούς HVAC, π.χ. συμβατούς με τα πρότυπα δικτύου αγωγών DW144.
Τέτοιες λύσεις αγωγών είναι κοινές και οικονομικά αποδοτικές για μικρές εφαρμογές στην πολιτική μηχανική, μικρές επιχειρήσεις και συστήματα HVAC χαμηλής ισχύος όπου το κόστος ενέργειας δεν είναι σημαντικός παράγοντας. Ωστόσο, αυτός ο σχεδιασμός δεν είναι καλή λύση για συστήματα εξαερισμού και ψύξης σε μεσαία και μεγάλη κλίμακα και παραγωγή ενέργειας υψηλής χωρητικότητας, μεταλλουργία, στροβιλομηχανές, εναλλάκτες θερμότητας, ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας και σύγχρονες εφαρμογές πράσινης και ανανεώσιμης ενέργειας όπου η υδραυλική απόδοση και η εξοικονόμηση ενέργειας είναι απαραίτητες.
Ωστόσο, δεν υπάρχει ανάγκη κατασκευής ενός προσαρμοσμένου μη τυποποιημένου αγωγού κάθε φορά που η κατανάλωση ενέργειας ενός υδραυλικού δικτύου πρέπει να βελτιστοποιηθεί στην τελειότητα. Το ίδιο Σχήμα 2 στα δεξιά δείχνει μια παραλλαγή του διαγώνιου τμήματος πτερυγίου καθοδήγησης της Tunnel Tech, το οποίο είναι ενεργειακά αποδοτικό, χαμηλού θορύβου και χαμηλής τύρβης, ενώ πληροί τα βιομηχανικά πρότυπα για συστήματα HVAC, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικές περιπτώσεις χρήσης μεγάλης κλίμακας και υψηλής ισχύος. Ένα παράδειγμα εγκατάστασης μεγάλης κλίμακας όπου το διαγώνιο τμήμα πτερυγίου καθοδήγησης μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί φαίνεται στο Σχ.3.
Σχ.2. Παραδοσιακός λείος αγκώνας HVAC μεσαίας κλίμακας με πτερύγιο διαχωρισμού από λαμαρίνα, πρότυπο DW144 (αριστερά), και διαγώνιο συγκρότημα πτερυγίου καθοδήγησης υψηλής απόδοσης Tunnel Tech για τυπικούς αεραγωγούς (δεξιά).
Σχ.3. Τμήματα στροφής αεραγωγού μεγάλης κλίμακας Tunnel Tech για αεροσήραγγες, παραγωγή ενέργειας και βιομηχανικές εφαρμογές.
Σχεδιασμός Πτερυγίων Καθοδήγησης για Πτώση Πίεσης, Τύρβη και Μείωση Θορύβου
Για τη σύγκριση διαφορετικών σχεδίων γωνιών στροφής, οι πτώσεις πίεσης (ΔP) και τα μοτίβα ροής προσομοιωμένα με CFD δίνονται στο Σχ.4 παρακάτω. Η ταχύτητα εισερχόμενης ροής αέρα 20 m/s και ο τετράγωνος αγωγός 2×2 m επιλέχθηκαν ως παράδειγμα επίδειξης. Το εύρος ταχύτητας των 20 m/s επιλέχθηκε για σκοπούς επίδειξης, καθώς συνήθως οι επαγγελματικές κάθετες αεροσήραγγες για indoor skydiving λειτουργούν τον περισσότερο χρόνο σε καταστάσεις όπου η ταχύτητα ροής στο περιστρεφόμενο τμήμα κυμαίνεται μεταξύ 10 και 30 m/s. Οι υπολογισμοί CFD πραγματοποιήθηκαν για 1 τυπική ατμόσφαιρα στους 20 C και μηδενική υγρασία αέρα με συμπιεστό αέριο και αδιαβατικό τοίχωμα με τραχύτητα 250 µm. Χρησιμοποιήθηκε πλέγμα 6 έως 10 εκατομμυρίων κελιών ανά τομέα. Εφαρμόστηκε επίπεδο προφίλ εισόδου και 2% τύρβη στο όριο εισόδου. Η τύρβη αντιμετωπίστηκε χρησιμοποιώντας το μοντέλο k-ε.
ΣΗΜΕΙΩΣΗ! Παρακαλούμε σημειώστε ότι οι απεικονίσεις που εμφανίζονται στο Σχ.4 είναι συγκεκριμένα παραδείγματα, που παρουσιάζονται αποκλειστικά για το σκοπό της απεικόνισης των αρχών λειτουργίας και της σύγκρισης λίγων τύπων περιστροφικών γωνιακών τμημάτων. Αυτές οι περιπτώσεις δεν μπορούν να ερμηνευθούν ως γενικές για απολύτως κάθε περίπτωση χρήσης. Για κάθε πραγματικό σύστημα εξαερισμού ή άλλο υδραυλικό δίκτυο, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη συγκεκριμένες υδραυλικές παράμετροι, μέγεθος και σχήμα αγωγού, τραχύτητα και δομικές ανωμαλίες, ανομοιογένειες ροής και ακριβείς φυσικές παράμετροι αερίου για κάθε υπολογιστικό σημείο. Μπορείτε να παραγγείλετε έναν τέτοιο υπολογισμό για ένα συγκεκριμένο σύστημα επικοινωνώντας μαζί μας.
Περιγράφονται οι ακόλουθες περιπτώσεις σχεδιασμού:
- Γωνιακό τμήμα χωρίς πτερύγια καθοδήγησης.
- Ομαλά καμπυλωμένο γωνιακό τμήμα (r = ½ του ύψους του αγωγού) με ακτινικά λυγισμένους οδηγούς ροής. Η πτώση πίεσης εξαρτάται επίσης από τον αριθμό και τη γεωμετρία των διαχωριστικών του αγωγού. Εμφανίζεται το παράδειγμα με ελαχιστοποιημένο αριθμό βέλτιστα διαμορφωμένων πλακών διαχωρισμού ροής αέρα.
- Απλές ακτινικά καμπυλωμένες λεπτές πλάκες (πάχους 10-20mm).
- Τυπικά μη βελτιστοποιημένα πτερύγια καθοδήγησης των στενότερων ανταγωνιστών.
- Πτερύγια καθοδήγησης Tunnel Tech (TTE-TV) με βελτιστοποιημένο προφίλ.
Το πιο σημαντικό πρόβλημα των στρογγυλά καμπυλωμένων αγωγών με μικρό αριθμό απλών διαχωριστικών λυγισμένης πλάκας (ή χωρίς καθόλου πτερύγια καθοδήγησης) είναι το μοτίβο κατανομής πίεσης και ταχύτητας στην έξοδο του τμήματος στροφής (Σχ.4, περίπτωση 2, δείτε τη διατομή εξόδου). Αυτό το μοτίβο δείχνει ότι η ταχύτητα θα αυξηθεί από το εξωτερικό τοίχωμα προς το εσωτερικό τοίχωμα κάθε υποτομέα ροής, οδηγώντας σε ανομοιομορφία ροής, μεγάλη τύρβη και θόρυβο. Όσο μικρότερη είναι η ακτίνα στροφής, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα αποκόλλησης ροής, παραμόρφωσης πεδίου πίεσης και ταχύτητας, επιπέδου θορύβου και τιμής πτώσης πίεσης.
Ο μόνος τρόπος για να ξεπεραστούν αυτά τα ζητήματα είναι μια μεγάλη ακτίνα καμπυλότητας ενός τέτοιου γωνιακού τμήματος και η αύξηση του αριθμού των πτερυγίων καθοδήγησης ροής αέρα. Εδώ έρχεται το δεύτερο πρόβλημα – ο αυξημένος χώρος που απαιτείται για να φιλοξενηθούν τέτοιες καμπύλες και το κόστος υλικού αρκετών ακτινικών διαχωριστικών αεραγωγού, διαστασιολογημένων στη διατομή του αγωγού. Σε μεγάλα συστήματα αγωγών, η εφαρμογή ομαλών καμπυλών ακτίνας μπορεί να οδηγήσει σε παράλογα μεγάλες κατασκευές, καθιστώντας αυτή την προσέγγιση μη πρακτική σε πολλά σενάρια, ειδικά όπου ο χώρος είναι περιορισμένος. Ο πρόσθετος χώρος που απαιτείται φαίνεται από τις διακεκομμένες γραμμές στο Σχ.4, περίπτωση 2 παρακάτω. Πρέπει κανείς να αυξήσει το ύψος και το πλάτος κάθε στροφής κατά τουλάχιστον ½ του μεγέθους του αγωγού. Για αεροσήραγγες ανακυκλοφορίας αυτό σημαίνει αύξηση των διαστάσεων του κτιρίου κατά αρκετά μέτρα προς κάθε κατεύθυνση, γεγονός που οδηγεί σε υψηλότερο κόστος δικτύου αγωγών και υψηλότερες κεφαλαιουχικές επενδύσεις. Επιπλέον, κάθε διαχωριστής ροής θα κοστίζει το ίδιο με το τοίχωμα του αγωγού.
Σχ.4. Γωνιακά τμήματα σε δίκτυο αγωγών - σύγκριση σχεδιασμού και απόδοσης
Η βέλτιστη λύση για αεροσήραγγες και βιομηχανικό εξαερισμό είναι τα περιστροφικά πτερύγια τμήματος στροφής με προφίλ πτέρυγας διατεταγμένα κατά μήκος της διαγωνίου, όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 4, περιπτώσεις 3-5.
Όλες οι παραπάνω εικόνες CFD αντιστοιχούν στο γωνιακό τμήμα αεραγωγού με είσοδο 2x2m σε ταχύτητα ροής αέρα 20 m/s, ως παράδειγμα, το οποίο είναι πιο σχετικό με τις περιπτώσεις χρήσης indoor skydiving και υποηχητικών αεροσήραγγων χαμηλής ταχύτητας.
Το Σχήμα 4 περίπτωση 3 δείχνει ένα γωνιακό τμήμα με απλά πτερύγια καθοδήγησης κατασκευασμένα από λεπτά λυγισμένα μεταλλικά φύλλα. Το Σχ.4 περίπτωση 4 είναι το καλύτερο παράδειγμα περιστροφικών πτερυγίων που διατίθενται από τους στενότερους ανταγωνιστές της TunnelTech. Και τα δύο έχουν μικρότερο μήκος χορδής και μη βελτιστοποιημένο σχήμα αεροτομής, με αποτέλεσμα αυτό που φαίνεται να είναι υπολειπόμενη ανομοιομορφία ροής στην έξοδο του τμήματος, μεγαλύτερη αεροδυναμική αντίσταση και θόρυβο αεραγωγού. Τα λεπτά πτερύγια από απλά λυγισμένα μεταλλικά φύλλα συνήθως υπερβαίνουν τα επιτρεπτά επίπεδα θορύβου ακόμη και σε χαμηλή ταχύτητα αέρα, και μια επιλογή με παχύ και κοντό προφίλ με χαμηλό λόγο χορδής προς πάχος θα έχει επίσης μικρότερη επιφάνεια, το οποίο είναι ανεπιθύμητο σε εφαρμογές όπου χρησιμοποιούνται ψυχόμενα πτερύγια καθοδήγησης για μεταφορά θερμότητας.
Στο κάτω μέρος του Σχήματος 4 περίπτωση 5, εμφανίζεται η γωνία αεραγωγού εξοπλισμένη με υψηλής απόδοσης πτερύγια καθοδήγησης Tunnel Tech (για παραγγελία ανατρέξτε στον ακόλουθο κωδικό: TTE-TV-90). Όπως φαίνεται από τις διατομές, η ροή είναι πιο ομοιόμορφη στην περίπτωση των σωστά διαμορφωμένων πτερυγίων καθοδήγησης, γεγονός που οδηγεί σε λιγότερη πτώση πίεσης και χαμηλή τύρβη.
Το προφίλ πίεσης/ταχύτητας αέρα εξόδου είναι επίσης πολύ καλύτερο για τα γωνιακά τμήματα της Tunnel Tech που είναι εξοπλισμένα με πτερύγια μεγάλης χορδής σε σχέση με άλλες περιπτώσεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ασυναγώνιστη αεροδυναμική ποιότητα της Tunnel Tech, όπως αντικατοπτρίζεται σε πολυάριθμες κριτικές από επαγγελματίες αλεξιπτωτιστές και άλλους πελάτες.
Όλα τα δεδομένα που συζητήθηκαν παραπάνω, συμπεριλαμβανομένου του μήκους χορδής και των επιλογών ψύξης, είναι επίσης διαθέσιμα στον <strong>Πίνακα 1</strong>.
| Περίπτωση / Τύπος πτερυγίου | ΔP (Pa) (*) | ξ (*) | Μήκος χορδής (mm) | Ψύξη |
|---|---|---|---|---|
| 1. Χωρίς πτερύγια, απότομη στροφή | 114 | 0.47 | — | Όχι |
| 2. Ομαλά καμπυλωμένο γωνιακό τμήμα | 41 | 0.17 | > 2000 | Όχι |
| 3. Απλές ακτινικά καμπυλωμένες λεπτές πλάκες | 80 | 0.33 | 250–500 | Όχι |
| 4. Πτερύγια καθοδήγησης στενότερων ανταγωνιστών | 88 | 0.37 | 280 | Ναι |
| 5. Βελτιστοποιημένα πτερύγια καθοδήγησης Tunnel Tech | 57 | 0.24 | 500 | Ναι |
Οι τιμές του συντελεστή υδραυλικών απωλειών για το εύρος ταχύτητας έως 100m/s για το τμήμα στροφής αγωγού με πτερύγια TunnelTech και ανταγωνιστών, χωρίς διακύμανση λόγω της επιλογής αρχικών δεδομένων, δίνονται στο Σχ.5.
Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις υδραυλικές απώλειες κατά μήκος του αγωγού, την τοπική αντίσταση και τον συνολικό συντελεστή υδραυλικών απωλειών δίνονται παρακάτω.
Σχ.5. Σύγκριση τμήματος στροφής Tunnel Tech και ανταγωνιστή. Συντελεστής υδραυλικών απωλειών Darcy-Weisbach για την ίδια γεωμετρία και αρχικές συνθήκες υπολογισμού.
Μετριασμός της Τύρβης για Αξιόπιστους Υπολογισμούς Υδραυλικής και Δομικής Ασφάλειας
Σχ.6. Κλίμακα τύρβης τμήματος γωνιακού πτερυγίου Tunnel Tech (m) @ 20 m/s
Το ομαλό και προβλέψιμο προφίλ πίεσης/ταχύτητας είναι ιδιαίτερα σημαντικό για εφαρμογές όπου η υψηλή τύρβη ή η αποκόλληση ροής δεν είναι αποδεκτές, όπως πειραματικές αεροσήραγγες, εγκαταστάσεις indoor skydiving και εφαρμογές υψηλής ισχύος. Αυτά τα παρασιτικά φαινόμενα, καθώς και οι διακυμάνσεις πίεσης που προκαλούνται από την αποκόλληση ροής και την τύρβη μεγάλης κλίμακας, είναι επίσης μη αποδεκτά σε εγκαταστάσεις που απαιτούν την απουσία ακουστικά προκαλούμενων δονήσεων και όπου δεν επιτρέπονται αποκλίσεις στατικής πίεσης λόγω απαιτήσεων δομικής σταθερότητας του αεραγωγού. Επιπλέον, αυτές οι τυρβώδεις ροές είναι μια κοινή πηγή θορύβου, μειώνοντας περαιτέρω τη συνολική απόδοση του συστήματος και την άνεση που παρέχεται στους τελικούς χρήστες.
Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι οι ανωμαλίες ροής τείνουν να αναπτύσσονται περαιτέρω και να εντείνονται, εάν δεν χρησιμοποιούνται ειδικοί ισιωτές, κηρήθρες, δίχτυα απο-τυρβισμού ή άλλες συσκευές διαχείρισης ροής αέρα [1-3]. Η ακριβής αεριοδυναμική ανάλυση απαιτεί τον υπολογισμό της αντίστασης κάθε επόμενου στοιχείου αεραγωγού λαμβάνοντας υπόψη το πραγματικό προφίλ πίεσης/ταχύτητας εισόδου, το οποίο παράγεται στο προηγούμενο στοιχείο του υδραυλικού δικτύου. Για μεγάλα υδραυλικά δίκτυα είναι συχνά αδύνατο να πραγματοποιηθεί προσομοίωση CFD ολόκληρου του συστήματος λόγω των τεράστιων διαστάσεων. Για μια τέτοια κατάσταση, χρησιμοποιούνται προσεγγιστικοί ημι-εμπειρικοί υπολογισμοί που περιλαμβάνουν αδιάστατους αριθμούς ρευστού και κριτήρια γεωμετρίας [4] ή λογισμικό που βασίζεται σε τέτοιες μεθόδους. Επίσης, η μοντελοποίηση FEA για τον προσδιορισμό της δομικής σταθερότητας του αγωγού πραγματοποιείται συνήθως με ένα σταθερό πεδίο στατικής πίεσης που εφαρμόζεται στα τοιχώματα του αγωγού. Έτσι, σοβαρές ανωμαλίες ροής που αναπτύσσονται κατάντη μπορούν επίσης να εισάγουν σφάλμα σε κρίσιμες για την ασφάλεια έρευνες φέρουσων κατασκευών.
Οι προσεγγιστικές μέθοδοι συνήθως δεν ασχολούνται με την παραμόρφωση του προφίλ ταχύτητας στην είσοδο του στοιχείου υδραυλικού δικτύου, και στην καλύτερη περίπτωση λαμβάνουν υπόψη εάν το προφίλ είναι αναπτυγμένο ή όχι ακόμα αναπτυγμένο (ομοιόμορφο), και τις παραμέτρους του οριακού στρώματος. Σε αεροσήραγγες και συστήματα βιομηχανικού εξαερισμού, κάθε στροφή ροής μπορεί να προκαλέσει ανομοιομορφία και ισχυρό στροβιλισμό ροής, γεγονός που οδηγεί σε αβεβαιότητα στους υπολογισμούς υδραυλικής αντίστασης σε μεγάλα υδραυλικά δίκτυα. Επομένως, όπου είναι δυνατόν, θα πρέπει να αποφεύγεται η εμφάνιση μεγάλων ανωμαλιών προφίλ ταχύτητας.
Μπορεί να φανεί στο Σχ.6 και από τα παραπάνω αποδεικνύεται ότι οι παράμετροι των τμημάτων στροφής με πτερύγια καθοδήγησης TunnelTech είναι τέτοιες που δεν δημιουργούν πρόσθετες διαταραχές ροής αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την απόσβεση στροβιλισμών και ανομοιομορφίας κατάντη του τμήματος στροφής. Έτσι, το περιστροφικό τμήμα με πτερύγια TunnelTech μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως αποτελεσματικός ισιωτής ροής, εάν εγκατασταθεί μετά τον αξονικό ανεμιστήρα, τον διαχύτη αγωγού, τον εναλλάκτη θερμότητας, το τμήμα δοκιμής, τη διακλάδωση ή τη λήψη σε αγωγό, ή οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο που παράγει τύρβη.
Συντελεστής Τοπικής Αντίστασης
Τα χαρακτηριστικά τοπικής αντίστασης της γωνίας στροφής μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας τη γνωστή εξίσωση Darcy-Weisbach:
ΔP = ξ · ρ · v² / 2
Όπου:
- ΔP – συνολικές απώλειες πίεσης (πτώση πίεσης) σε Pa;
- ξ – συντελεστής τοπικής αντίστασης (Darcy-Weisbach);
- ρ – πυκνότητα ρευστού (kg/m³);
- V – ταχύτητα ρευστού στη διατομή εισόδου (m/s).
Αυτές οι παράμετροι, οι οποίες καθορίζουν την ενεργειακή απόδοση του αεραγωγού, εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον σχεδιασμό του πτερυγίου καθοδήγησης.
Σύμφωνα με το [4] η συνολική αντίσταση ενός σύνθετου υδραυλικού στοιχείου μπορεί να αναπαρασταθεί ως άθροισμα της αντίστασης τριβής μήκους ξL και της τοπικής αντίστασης ξ0:
ξSUM = ξL + ξ0
Για έναν ευθύγραμμο αεραγωγό η αντίσταση μήκους είναι ανάλογη με το μήκος και αντιστρόφως ανάλογη με την υδραυλική διάμετρο, η οποία εκφράζεται από τον τύπο:
ξL = (L / D) · f
όπου f είναι ο συντελεστής τριβής Darcy.
Στην περίπτωση απλών σχημάτων σωλήνων (π.χ. κύκλος, τετράγωνο, εξάγωνο), το f μπορεί να εκφραστεί με μια μη γραμμική εξάρτηση μόνο από τον αριθμό Reynolds – δείτε το Κεφάλαιο 2 στο [4] ή https://en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
Ο συντελεστής τριβής f για έναν απλό στρογγυλό σωλήνα (κυκλικός αγωγός) με λεία τοιχώματα, με αναπτυγμένο σταθεροποιημένο προφίλ ροής στην είσοδο και για τυρβώδες καθεστώς (αριθμοί Reynolds Re > 4×103) μπορεί να υπολογιστεί από τον τύπο:
f = 1 / (1.81 · lg(Re) – 1.64)²
Για πραγματικούς αγωγούς, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η τραχύτητα.
Το Σχ.7 παρακάτω δείχνει ένα γράφημα του συντελεστή τριβής Darcy έναντι του αριθμού Reynolds Re για διάφορες σχετικές τραχύτητες τοιχώματος, που δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά από τον Nikuradze στο [5-8]. Αυτό το γράφημα είναι επίσης γνωστό ως διάγραμμα Moody [9] ή συσχέτιση Colebrook-White [10-11]. Σύγχρονη μελέτη για λείους σωλήνες μπορεί να βρεθεί στο [12].
Αυτό το διάγραμμα δείχνει την πολύπλοκη εξάρτηση του f(Re) για έναν στρογγυλό σωλήνα με δ ιαφορετική τραχύτητα. Για τετράγωνους και άλλους μη κυκλικούς σωλήνες, το διάγραμμα θα είναι πιο περίπλοκο. Έτσι, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα καθεστώτα ροής (αριθμός Reynolds), το σχήμα του αγωγού και η σχετική τραχύτητα τοιχώματος.
Σχ.7. Διάγραμμα Moody (γνωστό και ως Nikuradze), που δείχνει τον συντελεστή τριβής Darcy–Weissbach fD σε συνάρτηση με τον αριθμό Reynolds Re για διάφορες σχετικές τραχύτητες – Αρχικό διάγραμμα: S Beck και R Collins, University of Sheffield, Κοινή χρήση υπό CC BY-SA 4.0, wikimedia.org
Στην περίπτωση πραγματικών τραχιών αγωγών, είναι ακόμα δυνατό να αναπαρασταθεί η συνολική αντίσταση ως άθροισμα ξSUM = ξL + ξ0 της αντίστασης μήκους και της τοπικής αντίστασης.
Αυτή η αναπαράσταση του αθροίσματος απλοποιεί τη μελέτη των παραμέτρων του αγωγού, καθώς η τοπική αντίσταση ξ0 μπορεί να υπολογιστεί για μια απλοποιημένη γεωμετρία στοιχείου – για παράδειγμα, σε μια περιοδική διατύπωση του προβλήματος με μικρότερο τομέα υπολογισμού ή σε μια 2D έκδοση του προβλήματος. Σημειώστε το τεράστιο μέγεθος του υπολογιστικού τομέα των παραδειγμάτων που εμφανίζονται στο Σχ.4, όπου το τμήμα έχει ύψος 3 και μήκος 18 μέτρα, και η σύγκλιση πλέγματος αρχίζει να εμφανίζεται επαρκώς σε μέγεθος άνω των 10 εκατομμυρίων στοιχείων πλέγματος. Μια παραλλαγή της διατύπωσης του προβλήματος με περιοδικές ή 2D συνθήκες για αυτές τις περιπτώσεις θα μπορούσε να έχει μια τάξη μεγέθους μικρότερο αριθμό στοιχείων πλέγματος, και ο απλοποιημένος υπολογισμός κάθε σημείου ταχύτητας για το γράφημα ΔP(v) θα έπαιρνε μόνο λίγα λεπτά ή ακόμα και δευτερόλεπτα αντί για ώρες.
Έτσι, ο διαχωρισμός στο άθροισμα δύο αντιστάσεων μπορεί να απλοποιήσει σημαντικά τους υπολογισμούς – μπορεί κανείς να προσδιορίσει γρήγορα την τοπική αντίσταση ξ0 και στη συνέχεια να προστεθεί η αντίσταση μήκους ξL. Η τελευταία μπορεί να εκτιμηθεί γρήγορα από γνωστούς πίνακες ή με προσεγγιστικούς τύπους χρησιμοποιώντας απλοποιημένες εξισώσεις που βασίζονται σε αδιάστατους αριθμούς και παραμέτρους γεωμετρίας αεραγωγού. Για υδραυλικά στοιχεία και στοιχεία δικτύου αγωγών με απότομες αλλαγές στην κατεύθυνση ροής, (γωνιακοί αγκώνες, ομαλές καμπύλες, καμπύλες σε διαφορετικές γωνίες με και χωρίς πτερύγια καθοδήγησης), μια παρόμοια προσέγγιση και μέθοδος παρουσιάζεται στα Κεφάλαια 6-1 και 6-2 στο ολοκληρωμένο Handbook of hydraulic resistance [4].
Χαρακτηριστικά Προϊόντος
Τα πτερύγια καθοδήγησης ροής αέρα της Tunnel Tech (προϊόν TTE-TV) βρίσκονται στην αιχμή αυτής της τεχνολογίας, προσφέροντας απαράμιλλη απόδοση στη διαχείριση ροής αέρα. Τα προϊόντα μας είναι σχεδιασμένα για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, από εγκαταστάσεις indoor skydiving και αεροσήραγγες έως συστήματα HVAC και εξαερισμού, ενσωματώνοντας την αιχμή του αεροδυναμικού σχεδιασμού και της ενεργειακής απόδοσης.
Απόδοση Τμήματος Πτερυγίου Καθοδήγησης σε Αεραγωγούς
Τα υψηλής απόδοσης πτερύγια καθοδήγησης ροής αέρα της Tunnel Tech θέτουν το βιομηχανικό πρότυπο για ισχύ και αεροδυναμική απόδοση. Τα πτερύγια καθοδήγησης εξοικονόμησης ενέργειας μας είναι σχεδιασμένα για να ελαχιστοποιούν την αεροδυναμική τριβή, εξασφαλίζοντας ομαλή ροή αέρα και μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας.
Τα πτερύγια καθοδήγησης της TunnelTech έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά τοπικής αντίστασης αεραγωγού. Οι παράμετροι αντίστασης, υπολογισμένες χρησιμοποιώντας την εξίσωση Darcy-Weisbach, όπως περιγράφεται παραπάνω, παρουσιάζονται στα ακόλουθα σχήματα (δείτε Σχ.8 παρακάτω) και στο Φύλλο Δεδομένων Πτερυγίου Καθοδήγησης.
Γενικά, για την περίπτωση όπου το μέγεθος του αγωγού είναι άγνωστο, δίνονται τιμές για ένα εξιδανικευμένο στοιχείο που διαθέτει περιοδικές πλευρικές οριακές συνθήκες, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η συμβολή που γίνεται από πρόσθετη αντίσταση τοιχώματος κατά μήκος, τραχύτητα και την επίδραση άλλων τοπικών παραμέτρων. Στο Σχ.8 δίνονται οι τιμές για ένα εξιδανικευμένο περιστροφικό γωνιακό στοιχείο με πτερύγια Tunnel Tech, το οποίο υπολογίστηκε στην προσέγγιση άπειρης περιοδικής ακολουθίας στοίβας 15 λεπίδων με περιοδικές οριακές συνθήκες.
Σχ.8. Συντελεστής τοπικής αντίστασης πτερυγίου καθοδήγησης Tunnel Tech και αντίστοιχη πτώση πίεσης.
Εάν το HVAC ή άλλο υδραυλικό σύστημα αποτελείται από αγωγούς που γενικά δεν αλλάζουν το σχήμα διατομής της περιοχής ροής κατά μήκος της διαδρομής ροής, είναι βολικό να εκτιμηθεί η ειδική αντίσταση ανά μονάδα μήκους για προσεγγιστικούς υπολογισμούς (να εκτιμηθεί, φυσικά, για όλο το εύρος ταχύτητας):
KL = ξL / L = f / Dh
όπου Dh είναι η υδραυλική διάμετρος του αγωγού. Η τιμή του KL είναι εύκολο να προσδιοριστεί από βιβλία αναφοράς, όπως συζητήθηκε παραπάνω. Έτσι, πολλαπλασιάζοντας αυτό με το μήκος, και προσθέτοντας τις τιμές τοπικής αντίστασης ξ0 που λαμβάνονται από φύλλα δεδομένων ή υπολογίζονται ανεξάρτητα, είναι δυνατό να εκτιμηθεί γρήγορα η συνολική απώλεια πίεσης στο σύστημα.
ξSUM = KL · L + ξ0
Τα παραπάνω επεξηγηματικά παραδείγματα που φαίνονται στο Σχ.4 ενός τετράγωνου αγωγού 2×2 μέτρων με τις παραμέτρους αερίου και την τραχύτητα που χρησιμοποιήθηκαν στον υπολογισμό έχουν ειδική αντίσταση ανά μονάδα μήκους της τάξης του K<sub>L</sub> = ξ<sub>L</sub> / L ~ 2.1 Pa. Αυτή η τιμή ισχύει κατά την αξιολόγηση ενός τετράγωνου αγωγού χωρίς να λαμβάνονται υπόψη στροφές, πτερύγια ή άλλος εσωτερικός εξοπλισμός. Για ένα πλήρες μήκος 21 μέτρων που η μάζα αέρα ταξιδεύει κατά μήκος του αγωγού θα δώσει μια πτώση πίεσης ~44 Pascals. Προσθέτοντας σε αυτό την τιμή που φαίνεται στο Σχ.8 (11 Pa για ταχύτητα 20 m/s λαμβανόμενη σύμφωνα με το Φύλλο Δεδομένων Πτερυγίου Καθοδήγησης (Πίνακας A.2.1) δίνει μια συνολική αντίσταση 55 Pa για ένα πραγματικό τμήμα τετράγωνου αγωγού 2×2 με περιστροφικά πτερύγια σε αυτό. Αυτή η τιμή συμφωνεί καλά με την τιμή που φαίνεται στο Σχ. 4, περίπτωση 5.
Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με προσεγγιστικούς τρόπους υπολογισμού αντιστάσεων αγωγών οποιουδήποτε σχήματος χωρίς τη χρήση μεθόδων CFD μπορούν εύκολα να βρεθούν στο <a href="#references">[4]</a> ή παρόμοια βιβλιογραφία.
ΣΗΜΕΙΩΣΗ! Παρακαλούμε σημειώστε ότι τα παραδείγματα που εμφανίζονται στο Σχ.4 είναι μόνο μια ειδική περίπτωση για την επίδειξη της λειτουργίας των περιστροφικών πτερυγίων και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση ενός αυθαίρετου αγωγού! Το Σχήμα 8 εφαρμόζεται σε ευρύτερο πλαίσιο, ωστόσο, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι συγκεκριμένες παράμετροι του αγωγού του πελάτη. Κάθε συγκεκριμένο σύστημα χρειάζεται λεπτομερή ανάλυση, την οποία μπορείτε να παραγγείλετε από την Tunnel Tech. Για ακριβή υπολογισμό της υδραυλικής αντίστασης του αγωγού και αξιολόγηση από ειδικούς της κατανάλωσης ενέργειας του εξοπλισμού εξαερισμού ή αεροσήραγγας σας, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας.
Πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τις υπηρεσίες και την Ε&Α μπορείτε επίσης να βρείτε στη σελίδα Τεχνολογία και στην ενότητα Υπηρεσίες.
Πτερύγιο Καθοδήγησης για Βιομηχανική Ψύξη και Θέρμανση
Μοναδικά μεταξύ των πτερυγίων καθοδήγησης για βιομηχανικούς αεραγωγούς, τα προϊόντα μας προσφέρουν τη δυνατότητα κυκλοφορίας ψυκτικού μέσου με υψηλό ρυθμό ροής, επιτρέποντας την αποτελεσματική ψύξη ή θέρμανση του αέρα καθώς περνά μέσα από τον αγωγό. Αυτή η δυνατότητα ανοίγει νέες προοπτικές στη θερμική ρύθμιση για τη χρήση πτερυγίων ελέγχου εσωτερικού κλίματος και ενσωματωμένων εναλλακτών θερμότητας αεραγωγού χαμηλής αντίστασης, παρέχοντας στους πελάτες μας ευέλικτες λύσεις γ ια τις ανάγκες ροής αέρα τους.
Αξιολογημένα με τη μέθοδο υπολογισμού HTCL (Συντελεστής Μεταφοράς Θερμότητας ανά Γραμμικό μέτρο), η οποία ποσοτικοποιεί τη ροή θερμότητας (σε Watts) ανά μέτρο μήκους πτερυγίου καθοδήγησης για κάθε Kelvin λογαριθμικής μέσης διαφοράς θερμοκρασίας (ΔTLMTD) μεταξύ του εξωτερικού αέρα και του ψυκτικού μέσου του γωνιακού πτερυγίου, τα πτερύγια καθοδήγησης μας είναι σχεδιασμένα για αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας σε διάφορες συνθήκες ροής αέρα, εγγυώμενα σταθερή απόδοση και ρύθμιση θερμοκρασίας.
Οι παράμετροι του Συντελεστή Μεταφοράς Θερμότητας για τα υδρόψυκτα πτερύγια καθοδήγησης παρουσιάζονται στο Σχ.9, τόσο για υγρό όσο και για ξηρό αέρα, όπου ΔP [kPa] αντιπροσωπεύει τη διαφορά πίεσης νερού μεταξύ των θυρών εισόδου και εξόδου του πτερυγίου (μπλε και κόκκινο στο Σχ.10).
Σχ.10. Κανάλια Ψύξης Πτερυγίου Καθοδήγησης
Σχ.9. Συντελεστής HTCL. Ξηρός (RH=0%) και υγρός αέρας (RH=90% στους 30 °C) σε διαφορετική διαφορά πίεσης ψυκτικού (νερό) μεταξύ των θυρών καναλιού ψυκτικού εισόδου και εξόδου.
Πτερύγια Καθοδήγησης για Ανάκτηση Απορριπτόμενης Θερμότητας
Τα ψυχόμενα πτερύγια καθοδήγησης με ενσωματωμένα κανάλια ανταλλαγής θερμότητας προσφέρουν μια ευέλικτη λύση για ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας σε ποικίλες εφαρμογές. Όταν ενσωματώνονται σε συστήματα ανταλλαγής θερμότητας, αυτά τα πτερύγια μπορούν να συλλάβουν την πλεονάζουσα θερμική ενέργεια που διαφορετικά θα χανόταν, μεταφέροντάς την σε συστήματα ανάκτησης θερμότητας, ενισχύοντας έτσι σημαντικά τη συνολική απόδοση του συστήματος.
Σε πρακτικές εφαρμογές, αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλούς τομείς. Για παράδειγμα, σε βιομηχανικές διαδικασίες, τα ψυχόμενα πτερύγια καθοδήγησης μπορούν να ανακτήσουν απορριπτόμενη θερμότητα από καυσαέρια και να την ανακατευθύνουν για προθέρμανση εισερχόμενων ρευστών ή αέρα, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση ενέργειας. Στα συστήματα HVAC, παρόμοιες αρχές εφαρμόζονται μέσω συσκευών όπως ανεμιστήρες ανάκτησης θερμότητας (HRV) και ανεμιστήρες ανάκτησης ενέργειας (ERV), οι οποίοι μεταφέρουν θερμότητα μεταξύ των ρευμάτων αέρα εξαγωγής και εισαγωγής. Αυτή η διαδικασία ελαχιστοποιεί την ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση ή την ψύξη του εισερχόμενου αέρα, οδηγώντας σε σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας.
Επιπλέον, τα ψυχόμενα πτερύγια καθοδήγησης μπορούν να ενσωματωθούν σε συστήματα που χρησιμοποιούνται στους τομείς παραγωγής ενέργειας και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Για παράδειγμα, σε συστήματα συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας (CHP), η απορριπτόμενη θερμότητα από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ανακτάται και χρησιμοποιείται για σκοπούς θέρμανσης, βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση του συστήματος. Σε συστήματα γεωθερμικής ενέργειας, αυτά τα πτερύγια μπορούν να βοηθήσουν στη διαχείριση της θερμικής ενέργειας που εξάγεται από τη γη, βελτιστοποιώντας τις διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας.
Σε πρωτοβουλίες πράσινης και ανανεώσιμης ενέργειας, η ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας παίζει κρίσιμο ρόλο στη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα και στην ενίσχυση της βιωσιμότητας των ενεργειακών συστημάτων. Αυτή η προσέγγιση ευθυγραμμίζεται με τις αρχές της λιτής παραγωγής βελτιώνοντας την αποδοτικότητα των πόρων και μειώνοντας το λειτουργικό κόστος μέσω αποτελεσματικής διαχείρισης θερμότητας. Επιπλέον, σε έργα ESG, η ενσωμάτωση τέτοιων τεχνολογιών αποδεικνύει τη δέσμευση για ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και βελτιστοποίηση της χρήσης πόρων, ευθυγραμμιζόμενη με ευρύτερους στόχους βιωσιμότητας.
Ανάκτηση Θερμότητας – Σχετικά Έργα
Η Tunnel Tech διαθέτει εκτεταμένη εμπειρία στην υλοποίηση έργων που περιλαμβάνουν συστήματα ανταλλαγής θερμότητας και HVAC σχεδιασμένα για ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας χρησιμοποιώντας ψυχόμενα πτερύγια καθοδήγησης. Ενσωματώνοντας αυτά τα πτερύγια σε διατάξεις ανταλλαγής θερμότητας, σχεδιασμένες για τη σύλληψη και επαναχρησιμοποίηση θερμικής ενέργειας που διαφορετικά θα χανόταν, η Tunnel Tech επιτρέπει την αποτελεσματικότερη ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας από διάφορες βιομηχανικές και εμπορικές διαδικασίες. Αυτή η προσέγγιση όχι μόνο βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση αλλά υποστηρίζει επίσης τους στόχους βιωσιμότητας μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας και το λειτουργικό κόστος.
Εφαρμογές
Τα πτερύγια καθοδήγησης μας εξυπηρετούν ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών και εφαρμογών
Συστήματα HVAC
| Εμπορικά Κτίρια | Βελτιστοποίηση δικτύου αγωγών. Ενεργειακή απόδοση. Μείωση λειτουργικού κόστους. Ενίσχυση της υγείας και της ασφάλειας μέσω αποτελεσματικής διαχείρισης της ποιότητας και της θερμοκρασίας του αέρα. |
| Οικιστικά Συγκροτήματα | Διασφάλιση άνετων περιβαλλόντων διαβίωσης με βέλτιστη ποιότητα και ροή αέρα. Ενίσχυση της υγείας και της ασφάλειας. |
| Κέντρα Δεδομένων (Data Centers) | Τα πτερύγια ροής αέρα θερμικής διαχείρισης δι ατηρούν κρίσιμα επίπεδα θερμοκρασίας και υγρασίας για την απόδοση και τη μακροζωία των διακομιστών. |
Συστήματα Αερισμού Πολιτικού Μηχανικού
| Νοσοκομεία και Εγκαταστάσεις Υγειονομικής Περίθαλψης | Τα αθόρυβα πτερύγια καθοδήγησης παρέχουν ζωτικό έλεγχο ποιότητας αέρα για την προστασία ασθενών και προσωπικού. Ενίσχυση της υγείας και της ασφάλειας μέσω της αποτελεσματικής διαχείρισης της ποιότητας και της θερμοκρασίας του αέρα |
| Εκπαιδευτικά Ιδρύματα | Δημιουργήστε ευνοϊκά περιβάλλοντα μάθησης μέσω βελτιωμένης κυκλοφορίας αέρα |
Περιβαλλοντικός Έλεγχος
| Εγκαταστάσεις Ηλεκτρονικών, Βιοτεχνολογίας, Τεχνολογίας Τροφίμων και Υψηλής Τεχνολογίας / Καθαροί Χώροι (Clean Rooms) | Ρύθμιση θερμοκρασίας και υγρασίας για παραγωγή υψηλής τεχνολογίας και υψηλών απαιτήσεων. Τα πτερύγια καθοδήγησης κλιματισμού διατηρούν αυστηρά πρότυπα ροής αέρα για την κατασκευή και την έρευνα |
| Αθλητικές Αρένες | Διασφάλιση άνεσης και ασφάλειας τόσο για τους αθλητές όσο και για τους θεατές |
Βιομηχανικές και Εξειδικευμένες Εφαρμογές
| Κατασκευή και Συντήρηση Σηράγγων | Βελτίωση της ποιότητας του αέρα και της ασφάλειας για τους εργαζόμενους σε περιβάλλοντα σηράγγων. |
| Βιομηχανικές Εγκαταστάσεις | Βελτιστοποίηση δικτύου αγωγών. Ενεργειακή απόδοση. Βιώσιμη ανάπτυξη. Μείωση λειτουργικού κόστους. |
| Χυτήρια και εγκαταστάσεις βαρέως τύπου | Ενεργειακή απόδοση. Μείωση λειτουργικού κόστους. Ανάκτηση ενέργειας απορριπτόμενης θερμότητας. Απανθρακοποίηση και ESG. Αεραγωγοί HVAC βαρέως τύπου. Θερμική διαχείριση. |
| Ναυπηγική Μηχανική | Βελτίωση συστημάτων εξαερισμού σε πλοία και υποβρύχια για την άνεση του πληρώματος και την αξιοπιστία του εξοπλισμού. |
| Εξόρυξη και Υπόγειες Κατασκευές | Παροχή κρίσιμου εξαερισμού σε χώρους εξόρυξης και άλλες υπόγειες κατασκευές, μειώνοντας τον κίνδυνο επικίνδυνων συνθηκών. |
Κάθε μία από αυτές τις εφαρμογές επωφελείται σημαντικά από τον προηγμένο σχεδιασμό και τη λειτουργικότητα των πτερυγίων καθοδήγησης της TunnelTech, σηματοδοτώντας ένα άλμα προς τα εμπρός στην αποτελεσματική διαχείριση της ροής αέρα. Επιλέγοντας τα πτερύγια καθοδήγησης αέρα χαμηλής αντίστασης της TunnelTech, οι πελάτες μπορούν να αναμένουν όχι μόνο την επίτευξη αλλά και την υπέρβαση των στόχων απόδοσης του συστήματός τους, ενώ παράλληλα
- •μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας * έως και 30%
- •μειώνοντας τον θόρυβο * κατά 60%, σε σύγκριση με τους συμβατικούς αεραγωγούς.
* – πειραματικά αποτελέσματα για τη γεωμετρία της αεροσήραγγας TT45Pro.
Για ερωτήσεις και περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με το πώς τα πτερύγια καθοδήγησης μας μπορούν να προσαρμοστούν στις συγκεκριμένες ανάγκες σας, παρακαλούμε επικοινωνήστε με την ομάδα μας. Αφήστε την TunnelTech να γίνει ο συνεργάτης σας στην επίτευξη βέλτιστων λύσεων διαχείρισης ροής αέρα.
Εγκατάσταση & Συντήρηση
- •Διαστάσεις και Προδιαγραφές
Επαληθεύστε τις διαστάσεις του αγωγού και τις προδιαγραφές του πτερυγίου καθοδήγησης πριν από την εγκατάσταση
- •Επιλογές Τοποθέτησης
Διαθέσιμα σε διαμορφώσεις με σφιγκτήρα, βίδες και συγκόλληση
- •Χειρισμός Φορτίου
Ακολουθήστε τις οδηγίες χειρισμού φορτίου για ασφαλή μεταφορά και τοποθέτηση
- •Εγκατάσταση Βήμα προς Βήμα
Λεπτομερείς οδηγίες εγκατάστασης παρέχονται με κάθε παράδοση προϊόντος
- •Πρόγραμμα Επιθεώρησης
Τακτικοί οπτικοί έλεγχοι για τη διασφάλιση της ευθυγράμμισης των πτερυγίων και της δομικής ακεραιότητας
- •Διαδικασίες Καθαρισμού
Περιοδικός καθαρισμός για την απομάκρυνση σκόνης και συσσώρευσης υπολειμμάτων στις επιφάνειες των πτερυγίων
- •Παρακολούθηση Φθοράς
Παρακολούθηση για σημάδια διάβρωσης, φθοράς ή μηχανικής ζημιάς
- •Οδηγός Αντιμετώπισης Προβλημάτων
Αντιμετώπιση κοινών προβλημάτων όπως δονήσεις, θόρυβος ή μειωμένη απόδοση ροής αέρα
Τεκμηρίωση
Τεχνικές πληροφορίες σχετικά με τα συγκροτήματα γωνιακών τμημάτων αεροσήραγγας Tunnel Tech και τις παραμέτρους των πτερυγίων καθοδήγησης είναι διαθέσιμες σε ένα ολοκληρωμένο φύλλο δεδομένων για τα προϊόντα TTE-TSA και TTE-TV. Η τεκμηρίωση περιέχει πληροφορίες σχετικά με τις επιλογές σχεδιασμού, τις τοπικές αντιστάσεις για οριζόντιες και κάθετες γωνίες στροφής ροής 90 μοιρών, καθώς και υ δραυλικές παραμέτρους και παραμέτρους μεταφοράς θερμότητας για ψυχόμενα πτερύγια καθοδήγησης.
Λήψη Φύλλου Δεδομένων TTE-TSA (PDF)Αναφορές και Σχετικές Δημοσιεύσεις
Πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με το σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση περιστροφικών λεπίδων για αεροσήραγγες, βιομηχανικά δίκτυα αγωγών, αγωγούς HVAC και εξοπλισμό διαχείρισης ροής αέρα, ισιωτές ανεμιστήρα κ.λπ. μπορείτε να βρείτε στους παρακάτω συνδέσμους:
- Baals, D.D., and W.R. Corliss. Wind Tunnels of NASA. NASA; SP-440. Scientific and Technical Information Branch, National Aeronautics and Space Administration, 1981. books.google.rs
- Barlow, J.B., W.H. Rae, and A. Pope. Low-Speed Wind Tunnel Testing. Wiley, 1999. books.google.rs
- Pope, A., and K.L. Goin. High Speed Wind Tunnel Testing. Wiley, 1965. books.google.rs
- Idelchik, I. E. “Handbook of Hydraulic Resistance, Revised and Augmented.” Begell House, 2008. begellhouse.com
- Nikuradse, J. 1933. Strömungsgesetz in rauhen Rohren, VDI Forschungshefte 361. (English translation: Laws of flow in rough pipes). Technical report, NACA Technical Memorandum 1292. National Advisory Commission for Aeronautics (1950), Washington, DC. ntrs.nasa.gov
- Nikuradse, J. (1931), Strömungswiderstand in rauhen Rohren. Z. angew. Math. Mech., 11: 409-411. doi.org/10.1002/zamm.19310110603
- Nikuradse, J. 1932. Laws of turbulent flow in smooth pipes (English translation). NASA TT F-10: 359 (1966).
- Nikuradse, J. 1930. Widerstandsgesetz und Geschwindigkeitsverteilung von turbulenten Wasserströmung in glatten und rauhen Rohren, Proc. 3rd Int. Cong. Appl. Mech., Stockholm, 239-248.
- Moody, L. F. 1944. Friction factors for pipe flow. Trans. ASME, 66, 671–684. doi.org/10.1115/1.4018140
- Colebrook, C. (1939). Turbulent Flow in Pipes, with Particular Reference to the Transition Region between the Smooth and Rough Pipe Laws. Journal of the Institution of Civil Engineers, Volume 11 Issue 4, February 1939, pp. 133-156. doi.org/10.1680/ijoti.1939.13150
- Colebrook, C. F. (February 1939). “Turbulent flow in pipes, with particular reference to the transition region between smooth and rough pipe laws”. Journal of the Institution of Civil Engineers. London. Volume 12 Issue 8, October 1939, pp. 393-422. doi:10.1680/ijoti.1939.14509.
- McKeon, Beverley J., Chris J. Swanson, Mark V. Zagarola, Russell James Donnelly, and Alexander J. Smits. “Friction Factors for Smooth Pipe Flow.” Journal of Fluid Mechanics 511 (2004): 41–44. doi.org/10.1017/S0022112004009796
- Mehta R.D., Bradshaw P. Design rules for small low speed wind tunnels. The Aeronautical Journal. 1979;83(827):443-453. doi.org/10.1017/S0001924000031985
- Cattafesta, Louis, Chris Bahr, and Jose Mathew. “Fundamentals of Wind-Tunnel Design.” In Encyclopedia of Aerospace Engineering. John Wiley & Sons, Ltd, 2010. doi.org/10.1002/9780470686652.eae532
- Hurtado, J.P.; Villegas, B.; Pérez, S.; Acuña, E. Optimization Study of Guide Vanes for the Intake Fan-Duct Connection Using CFD. Processes 2021, 9, 1555. doi.org/10.3390/pr9091555 mdpi.com
- Gelder, T.F., Moore, R.D., Sanz, J.M. and McFarland, E.R. Wind tunnel turning vanes of modern design. 24th Aerospace Science Meeting. NASA Technical Memorandum, AIAA Paper 86-0044. Reno, Nevada, January 1986. semanticscholar.org
- Schirf, Collin. “Optimization of Expanding Turning Vanes by Bezier Curve Parameterization,” Master Dissertation, University of Maryland, 2019. doi.org/10.13016/5x1x-gxhz
- Almeida, Odenir De, Frederico Carnevalli De Miranda, Olivio Ferreira Neto, and Fernanda Guimarães Saad. “Low Subsonic Wind Tunnel – Design and Construction.” Journal of Aerospace Technology and Management 10 (February 26, 2018). doi.org/10.5028/jatm.v10.716
- Modi, P. P., and S. Jayanti. “Pressure Losses and Flow Maldistribution in Ducts with Sharp Bends.” Chemical Engineering Research and Design 82, no. 3 (2004): 321–31. doi.org/10.1205/026387604322870435
- Kotb, N. A. E., M. R. Mokhtarzadeh-Dehghan, and A. J. Ward-Smith. “A Numerical Study of Laminar and Turbulent Flows in a Two-dimensional Bend with or without a Guide Vane.” International Journal for Numerical Methods in Engineering 26, no. 1 (January 1988): 245–62. doi.org/10.1002/nme.1620260117
- Sahlin, A.; Johansson, A.V. Design of guide vanes for minimizing the pressure loss in sharp bends. Fluids A Fluid Dyn. 1991, 3, 1934–1940.
- Crawford, N.M.; Cunningham, G.Y. Prediction of Pressure Drop for Turbulent Fluid Flow in 90° Bends. Sage: London, UK, 2003; pp. 153–155.
- Kumar, S.; Nandi, N. Change in Flow Separation and Velocity Distribution Due to Effect of Guide Vane Installed in a 90° Pipe Bend. Mech. Eng. 2017, 21, 353 –361.
Δείτε επίσης:
- Διάγραμμα Moody: en.wikipedia.org/wiki/Moody_chart
- Darcy-Weisbach: en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
- Συντελεστής τριβής: en.wikipedia.org/wiki/Fanning_friction_factor, en.wikipedia.org/wiki/Darcy_friction_factor_formulae
- Απώλεια τριβής: en.wikipedia.org/wiki/Friction_loss